光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA MOB-P是LAUDA Scientific公司生產(chǎn)的一款基于俯視法的在線接觸角測(cè)量設(shè)備，它可以獨(dú)立運(yùn)行或被整合到已有的在線測(cè)量系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)測(cè)量樣品表面的接觸角、潤(rùn)濕性、潔凈度等，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的在線控制。

在線接觸角測(cè)量?jī)xLSA MOB-P具有如下特征：

? 不受樣品尺寸的限制

? 不受樣品形貌的限制

? 可以測(cè)量平整的、凹凸的表面

? 可以測(cè)量測(cè)量點(diǎn)周圍有視線障礙的表面

? 可以準(zhǔn)確、可靠地測(cè)量低至0度的接觸角

? 測(cè)量時(shí)，可與樣品表面保持高達(dá)25mm的距離

? 全自動(dòng)測(cè)量

? 測(cè)量的結(jié)果可以通過TTL信號(hào)，或者軟件接口形式反饋

? 測(cè)量速度快，可以在約1-2秒內(nèi)完成一個(gè)測(cè)量

在線接觸角測(cè)量?jī)xLSA MOB-P的測(cè)量性能：

? 固體表面接觸角測(cè)量；

? 固體表面表面能測(cè)量和評(píng)估；

? 表面潔凈度或表面經(jīng)過處理效果評(píng)估；

? 樣品表面的親水/疏水性評(píng)估；

? 凹曲面的接觸角或潤(rùn)濕性測(cè)量、評(píng)估；

? 在線全自動(dòng)測(cè)量/質(zhì)量監(jiān)視和控制。

德國(guó)LAUDA Scientific公司生產(chǎn)的視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x不僅可以準(zhǔn)確可靠地完成接觸角、滾動(dòng)角、表面自由能和表界面張力等常用的測(cè)量任務(wù)，而且在高速動(dòng)態(tài)、多功能測(cè)量方面顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

滯留力測(cè)量功能是LAUDA Scientific視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x獨(dú)特的標(biāo)志性測(cè)量功能。此外LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x選配相應(yīng)的附件測(cè)量模塊可以完成單一纖維接觸角測(cè)量，俯視法接觸角測(cè)量，界面擴(kuò)張流變測(cè)量，全自動(dòng)臨界膠束濃度測(cè)量（CMC）等特殊任務(wù)。LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x所涉及的詳細(xì)測(cè)量功能如下：

1. 自動(dòng)測(cè)量接觸角

軟件具有成像清晰度判別功能，測(cè)量接觸角時(shí)能夠自動(dòng)尋找基線、自動(dòng)擬合輪廓。支持捕獲氣泡法測(cè)量模式。選用程序模板操作時(shí)軟件顯示操作向?qū)?，可以完成一鍵測(cè)量。對(duì)于材料表面特殊形狀或結(jié)構(gòu)形成的彎曲基線，可使用手動(dòng)模式測(cè)量。

2. 動(dòng)態(tài)接觸角的測(cè)量

可以選用插針法或傾斜臺(tái)法測(cè)量前進(jìn)角和后退角，使用專用的Truedrop算法能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量不對(duì)稱液滴的接觸角。

3. 滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角同步測(cè)量

LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x配置滯留力旋轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)固體材料固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)之上，在快速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下置于材料表面上的液滴，受離心力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生橫向水平滑動(dòng)的趨勢(shì)，迫使液滴形狀發(fā)生變化。當(dāng)離心驅(qū)動(dòng)力達(dá)到Z大滯留力數(shù)值的時(shí)候，液滴沿材料表面發(fā)生橫向水平滑動(dòng)。在這一動(dòng)態(tài)過程中，儀器利用視頻同步觸發(fā)技術(shù)準(zhǔn)確的抓拍到液滴形狀和位置變化的一系列照片并記錄相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度，通過軟件自動(dòng)處理得到滯留力數(shù)據(jù)以及前進(jìn)接觸角和后退接觸角的變化曲線和Z大值。滯留力能夠直接反映液體和固體之間界面上的相互作用力。

利用滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角同步測(cè)量功能，可以分析滑動(dòng)過程中滯留力和液滴形狀變化等因素之間的相互關(guān)系。

4. 非接觸式注射功能

LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x能夠利用注射泵推進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的脈沖推射液體，使液滴直接落到材料表面上。這種注液方式避免了液滴在注射針頭上的粘附，解決了向超疏水材料表面轉(zhuǎn)移液滴的問題。

5. 全自動(dòng)傾斜臺(tái)測(cè)量滾動(dòng)角

 全自動(dòng)傾斜臺(tái)和視頻系統(tǒng)由軟件控制，自動(dòng)記錄傾斜過程中液滴的形狀變化，傾斜角度和位置移動(dòng)，自動(dòng)測(cè)量滾動(dòng)角、前進(jìn)角和后退角等相關(guān)參數(shù)。

6. 測(cè)量單一纖維的接觸角

單一纖維潤(rùn)濕接觸角的測(cè)量經(jīng)常應(yīng)用在復(fù)合材料和特殊功能材料領(lǐng)域。不同于微升級(jí)液滴在平面材料上的接觸角測(cè)量，單一纖維測(cè)量需要特殊的理論計(jì)算方法和高放大倍數(shù)的顯微光學(xué)鏡頭等特殊附件。LAUDA Scientific視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x可以在同一臺(tái)儀器上完成普通平面材料和單一纖維材料的潤(rùn)濕接觸角測(cè)量。

7. 記錄并分析粉末或多孔材料對(duì)液體的吸收過程

高速視頻系統(tǒng)可以完成粉末或多孔材料對(duì)液體吸收過程的連續(xù)錄像，并自動(dòng)計(jì)算全過程的接觸角變化數(shù)值。
8. 俯視法測(cè)量接觸角

在已知液體表面張力和密度的前提下，LAUDA Scientific視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x能夠準(zhǔn)確控制液滴體積并利用俯視模塊從正上方向下對(duì)液滴成像，能精確測(cè)量三相接觸線或液滴Z大直徑處周邊線的形狀尺寸，利用Laplace-Young模型計(jì)算得到接觸角數(shù)值。

俯視法和傳統(tǒng)側(cè)視法聯(lián)用可以同時(shí)對(duì)同一液滴進(jìn)行接觸角測(cè)量。俯視法解決了凹表面接觸角和超親表面極小接觸角測(cè)量的難題，并在各向異性材料接觸角測(cè)量和多角度潤(rùn)濕動(dòng)態(tài)行為觀察方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

9. 表面能的計(jì)算和粘附功的分析

固體表面自由能測(cè)量軟件包括了多種表面自由能數(shù)值及其組成計(jì)算方法，粘附功分析軟件可以進(jìn)一步分析粘附功。涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等離子體處理表面等實(shí)際應(yīng)用。

 
10. 雙液滴接觸角測(cè)量

在測(cè)量固體表面能的時(shí)候往往需要至少兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)液體，LAUDA Scientific接觸角測(cè)量?jī)x具備兩種液體同時(shí)注射，一鍵式測(cè)量接觸角的功能，這明顯提高了進(jìn)行大量固體材料表面能測(cè)量實(shí)驗(yàn)的工作效率。

11.測(cè)量表面張力

LAUDA Scientific接觸角測(cè)量?jī)x使用懸滴法對(duì)液體的表面張力或界面張力進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方法符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 19403-3/ISO 19403-4和德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 55660-3。軟件使用優(yōu)化的Young-Laplace算法全自動(dòng)計(jì)算張力，具有更快的動(dòng)態(tài)計(jì)算速度，與高速注射單元聯(lián)用時(shí)能對(duì)極短壽命的界面進(jìn)行動(dòng)態(tài)張力測(cè)量。
12. 振蕩滴方式測(cè)量界面擴(kuò)張流變

界面擴(kuò)張流變研究是對(duì)表面活性物質(zhì)界面可溶膜實(shí)施規(guī)律性的擾動(dòng)，記錄界面張力響應(yīng)，測(cè)量粘彈模量等參數(shù)，通過數(shù)據(jù)處理和理論分析，Z終獲得界面膜性質(zhì)的豐富信息。LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x既可以做液-液界面的振蕩又可以做氣-液界面的氣泡振蕩。

13. 全自動(dòng)臨界膠束濃度（CMC）測(cè)量

LAUDA Scientific接觸角測(cè)量?jī)x配置兩個(gè)連續(xù)注射單元時(shí)可使用表面張力法進(jìn)行全自動(dòng)臨界膠束濃度的測(cè)量，其中一個(gè)注射單元進(jìn)行不同濃度溶液的配置，另一個(gè)注射單元連續(xù)形成液滴，測(cè)量全過程在程序自動(dòng)控制下工作，而且避免使用吊片法測(cè)量時(shí)活性劑分子在鉑金片上吸附時(shí)產(chǎn)生的影響，是測(cè)量臨界膠束濃度的理想方法。

LAUDA Scientific接觸角測(cè)量?jī)x以其強(qiáng)大的測(cè)量功能，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、界面化學(xué)和膠體化學(xué)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，是科研工作者的有力工具。

       LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x是基于視頻光學(xué)圖像分析測(cè)量原理的接觸角、表面張力/表面能、潤(rùn)濕性和其它相關(guān)表面屬性的分析測(cè)量?jī)x器，從液體在固體表面的接觸角、潤(rùn)濕性的測(cè)量，到固體表面自由能的計(jì)算分析，再到液體表面/界面張力的準(zhǔn)確測(cè)定，它具有多樣化的測(cè)量性能，詳細(xì)介紹如下：

? 接觸角自動(dòng)測(cè)量

      軟件具有成像清晰度判別功能，測(cè)量接觸角時(shí)能夠自動(dòng)尋找基線、自動(dòng)擬合輪廓。支持捕獲氣泡法測(cè)量模式。

? 動(dòng)態(tài)接觸角的測(cè)量

      可以選用插針法或傾斜臺(tái)法測(cè)量前進(jìn)角和后退角，使用專用的Truedrop算法能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量不對(duì)稱液滴的接觸角。

? 滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角同步測(cè)量

      滯留力能夠直接反映液體和固體之間界面上的相互作用力。利用滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角同步測(cè)量功能，可以分析滯留力和液滴形狀變化等因素之間的相互關(guān)系，應(yīng)用于潤(rùn)濕特征分析和液滴流體動(dòng)力學(xué)研究。

? 全自動(dòng)傾斜臺(tái)測(cè)量滾動(dòng)角

      全自動(dòng)傾斜臺(tái)和視頻系統(tǒng)由軟件控制，自動(dòng)記錄傾斜過程中液滴的形狀變化，傾斜角度和位置移動(dòng)，自動(dòng)測(cè)量滾動(dòng)角、前進(jìn)角和后退角等相關(guān)參數(shù)。

? 非接觸式注射功能

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x具有非接觸式注射功能，這種注液方式避免了液滴在注射針頭上的粘附，解決了向超疏水材料表面轉(zhuǎn)移液滴的問題。

? 單一纖維的接觸角測(cè)量

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x可以在同一臺(tái)儀器上完成普通平面材料和單一纖維材料的潤(rùn)濕接觸角測(cè)量。

? 兩種方法計(jì)算粉末或多孔材料的接觸角并分析潤(rùn)濕性

      I: Washburn法分析親水粉末的潤(rùn)濕性并計(jì)算接觸角；

      II: 高速視頻系統(tǒng)完成粉末或多孔材料對(duì)液體吸收過程的連續(xù)錄像，并自動(dòng)計(jì)算全過程的接觸角數(shù)值。

? 俯視法接觸角測(cè)量

      俯視法接觸角測(cè)量解決了凹表面接觸角和超親表面極小接觸角測(cè)量的難題，并在各向異性材料接觸角測(cè)量和多角度潤(rùn)濕動(dòng)態(tài)行為觀察方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。俯視法和傳統(tǒng)側(cè)視法聯(lián)用可以同時(shí)對(duì)同一液滴進(jìn)行接觸角測(cè)量。

? 表面能的計(jì)算和粘附功的分析

      固體表面自由能測(cè)量軟件包括了多種表面自由能數(shù)值及其組成計(jì)算方法，粘附功分析軟件可以進(jìn)一步分析粘附功。

? 雙液滴接觸角測(cè)量

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x具備兩種液體同時(shí)注射，一鍵式測(cè)量接觸角的功能，這明顯提高了進(jìn)行大量固體材料表面能測(cè)量實(shí)驗(yàn)的工作效率

? 表面張力的測(cè)量

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x使用懸滴法對(duì)液體的表面張力或界面張力進(jìn)行測(cè)量。

? 振蕩滴方式測(cè)量界面擴(kuò)張流變

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x既可以做液-液界面的振蕩又可以做氣-液界面的氣泡振蕩。振蕩頻率 0.0005---10Hz，振蕩過程中自動(dòng)進(jìn)行液滴體積補(bǔ)償，實(shí)時(shí)計(jì)算并跟蹤模量測(cè)量結(jié)果，支持變頻率振蕩。

? 全自動(dòng)臨界膠束濃度(CMC)測(cè)量

      LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x配置兩個(gè)連續(xù)注射單元時(shí)可使用表面張力法進(jìn)行全自動(dòng)臨界膠束濃度的測(cè)量，測(cè)量過程在程序自動(dòng)控制下進(jìn)行，避免了吊片法測(cè)量時(shí)活性劑分子在鉑金片上吸附時(shí)產(chǎn)生的影響，是測(cè)量臨界膠束濃度的理想方法。

       LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x多樣化的測(cè)量功能，結(jié)合其杰出的性價(jià)比，為測(cè)量和分析各種液/流/固-界面體系提供了一款專業(yè)和通用的工具，使得其可以廣泛應(yīng)用于多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，為材料科學(xué)、膠體與界面化學(xué)及液滴流體動(dòng)力學(xué)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)室提供了更加專業(yè)，更加高效的解決方案。

        臨界膠束濃度(CMC)是用于測(cè)量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。所有測(cè)量CMC的方法中，基于表面界面張力測(cè)量CMC的方法是常見的一種。傳統(tǒng)上，采用DuNoüy環(huán)法或Wilhelmy片法來(lái)確定表界面張力，但無(wú)論是DuNoüy環(huán)法或Wilhelmy片法都不適合于測(cè)量含有表面活性劑的溶液。Wilhelmy片法遇到的問題是表面活性劑分子會(huì)吸附在Wilhelmy板金屬(通常是鉑金)表面上，這會(huì)導(dǎo)致明顯的測(cè)量誤差，甚至可能會(huì)影響溶液中表面活性劑的濃度。DuNoüy環(huán)法原則上僅適用于單組分（即純凈）液體，當(dāng)涉及表面活性劑時(shí)，通常難以徹底清潔環(huán)，此外，也不可能獲得特定的動(dòng)態(tài)或平衡狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的表面張力值。

        與傳統(tǒng)測(cè)量方法形成鮮明對(duì)比，德國(guó)LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用光學(xué)懸滴分析法測(cè)量臨界膠束濃度(CMC)，LSA系列光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x配備CMC擴(kuò)展模塊，可實(shí)現(xiàn)CMC全自動(dòng)測(cè)量。與傳統(tǒng)的基于力學(xué)天平法測(cè)量CMC相比，它提供了WM的全新測(cè)量方法和全自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。 

        與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比，光學(xué)懸滴分析法在準(zhǔn)確性、可靠性、方便性和對(duì)包含各種表面活性劑的溶液的適用性，以及自動(dòng)化程度方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì):

1) 較高的JD和相對(duì)精度：0.1%（JD）或0.01%（相對(duì)）；

2) 非常廣泛的測(cè)量范圍：從約10-3到幾千mN/m；

3) WM的適用于測(cè)量表面和界面張力；

4) 全自動(dòng)、無(wú)需監(jiān)測(cè)即可完成測(cè)量；

5) 可暫停、中斷，并繼續(xù)測(cè)量；

6) 終點(diǎn)濃度在測(cè)量完成后仍可擴(kuò)展；

7) 適用于各種表面活性劑；

8) 一次測(cè)量即可確定靜態(tài)CMC以及動(dòng)態(tài)CMC。

( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可。) 

        滯留力測(cè)量是通過對(duì)放置在固體材料表面上的液滴施加水平橫向離心力驅(qū)動(dòng)其發(fā)生形變和zuizhong發(fā)生滑動(dòng)的測(cè)量方法，滯留力測(cè)量功能是LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA100/LSA200具有的特色測(cè)量功能之一。

        LSA100/LSA200配置滯留力旋轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，固體材料固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)之上，在快速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下置于材料表面上的液滴，受離心力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生橫向水平滑動(dòng)的趨勢(shì)，迫使液滴形狀發(fā)生變化。當(dāng)離心驅(qū)動(dòng)力達(dá)到zuida滯留力數(shù)值的時(shí)候，液滴沿材料表面發(fā)生橫向水平滑動(dòng)。在這一動(dòng)態(tài)過程中，儀器利用視頻同步觸發(fā)技術(shù)準(zhǔn)確的抓拍到液滴形狀和位置變化的一系列照片并記錄相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度，通過軟件自動(dòng)處理得到滯留力數(shù)據(jù)以及前進(jìn)接觸角和后退接觸角的變化曲線和ZD值。滯留力能夠直接反映液體和固體之間界面上的相互作用力。

       滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角可同步測(cè)量，利用滯留力和動(dòng)態(tài)接觸角同步測(cè)量功能，可以分析滑動(dòng)過程中滯留力和液滴形狀變化等因素之間的相互關(guān)系。

滯留力測(cè)量功能可完成以下測(cè)量：

|| 測(cè)量材料表面對(duì)液滴的zuida水平滯留力

|| 分析滯留力與液體張力、液滴形狀及動(dòng)態(tài)接觸角等之間的關(guān)系

|| 分析動(dòng)態(tài)潤(rùn)濕過程

滯留力旋轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)參數(shù)：

|| max離心力（加速度）：40 g

|| 轉(zhuǎn)速范圍：0---800 rpm

|| 旋轉(zhuǎn)加速度：1---100 rpm/s

|| 轉(zhuǎn)臺(tái)直徑：160 mm

|| 位置分辨率（可選件）：0.01mm 

       使用光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量接觸角首先需要將液滴轉(zhuǎn)移到被測(cè)樣品表面，但是由于某些樣品的超疏水特性，液滴總是粘附在注射針頭的頂端，很難轉(zhuǎn)移到樣品表面。如果過分增大液滴的體積，利用重量把液滴轉(zhuǎn)移下來(lái)，則過大的液滴會(huì)增加準(zhǔn)確測(cè)量接觸角的難度。有人不得不用手指輕彈注射針抖落液滴，但這不是規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。非接觸式注射液體是目前解決這個(gè)問題的有效辦法。

       非接觸式注液是指在注射器上安裝一個(gè)針嘴，LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA100能夠利用注射泵推進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的脈沖推射液體，使液滴直接落到樣品表面上。這種注液方式避免了液滴在注射針頭上的粘附，徹底解決了液滴向超疏水材料表面轉(zhuǎn)移的問題。

       非接觸式注液打破了傳統(tǒng)注射單元只能控制注射速度的局限，將注射速度和注射加速度結(jié)合在一起，使得超疏水材料接觸角測(cè)量的zui大障礙—液滴“包針”問題得以解決。

       近日，東方德菲公司工程師赴山西師范大學(xué)功能配合物實(shí)驗(yàn)室成功安裝調(diào)試一臺(tái)德國(guó)LAUDA Scientific GmbH生產(chǎn)的LSA100光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x，姚如心老師主要從事有關(guān)膜材料性能研究的科研項(xiàng)目，涉及范圍廣泛，科研時(shí)間較長(zhǎng)，水平較高。LSA100配備了非接觸式加液?jiǎn)卧?、滾動(dòng)角測(cè)量和滯留力測(cè)量等功能，給科學(xué)研究提供了一大助力。

       LSA100光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x配備了滯留力旋轉(zhuǎn)臺(tái)，實(shí)時(shí)跟蹤液滴在樣品上發(fā)生形變進(jìn)而產(chǎn)生滑動(dòng)的過程，與滾動(dòng)角旋轉(zhuǎn)臺(tái)搭配對(duì)研究更有幫助。許多樣品上滴一滴液滴進(jìn)行測(cè)量，看起來(lái)挺疏水的，但在做滾動(dòng)角時(shí)即使在90°時(shí)也不發(fā)生滾動(dòng)，說(shuō)明液滴與樣品的粘滯力還是很強(qiáng)的。引進(jìn)滯留力旋轉(zhuǎn)臺(tái)不僅能夠做親水材料也能做疏水材料的研究。

       北京東方德菲儀器有限公司已走過近20個(gè)年頭，一直致力于為科研工作者提供得心應(yīng)手的科研儀器和高水平的專業(yè)售后服務(wù)。未來(lái)也會(huì)不忘初心，為更多的科研工作者提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和高水準(zhǔn)的儀器設(shè)備，愿合作共贏！

       近日，北京東方德菲儀器有限公司為國(guó)際知名音響制造商美國(guó)哈曼國(guó)際公司（Harman）與其部件供應(yīng)商英瑟泰科緊密注塑有限公司、英普億塑膠電子有限公司，丹東華塑精密科技有限公司等單位先后安裝調(diào)試了4臺(tái)德國(guó)LAUDA Scientific品牌的LSA100接觸角測(cè)量?jī)x。哈曼國(guó)際公司技術(shù)部門經(jīng)過實(shí)驗(yàn)評(píng)估，認(rèn)為接觸角測(cè)量能夠?yàn)楣芸刈⑺墚a(chǎn)品和金屬件的質(zhì)量提供準(zhǔn)確定量并且快速有效的檢測(cè)方法，LSA100接觸角測(cè)量?jī)x用真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取代了傳統(tǒng)定性的達(dá)因液測(cè)量方法，能夠更加有效的控制質(zhì)量，降低產(chǎn)品的不合格率。

       由于樣品的特殊性，這幾套儀器都配置了俯視測(cè)量系統(tǒng)，俯視測(cè)量系統(tǒng)可對(duì)凹陷樣品表面進(jìn)行測(cè)試，且不受樣品尺寸大小或形貌的限制。

       在培訓(xùn)時(shí)，東方德菲公司的工程師全面介紹了LSA100接觸角測(cè)量?jī)x的功能，并詳細(xì)的為客戶講解了該儀器的使用方法和操作要領(lǐng)，獲得了客戶的一致好評(píng)，同時(shí)也為東方德菲公司的儀器在注塑行業(yè)應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以便為相關(guān)客戶提供更加專業(yè)的服務(wù)。

近日，我司工程師在旭川化學(xué)（蘇州）有限公司成功安裝調(diào)試一臺(tái)德國(guó)LAUDA Scientific公司生產(chǎn)的光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA100。旭川化學(xué)主要從事聚氨酯及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA100以高標(biāo)準(zhǔn)、高精度的優(yōu)勢(shì)完成粘合劑和聚氨酯材料之間的潤(rùn)濕性的檢測(cè)。參加培訓(xùn)的工程師都對(duì)儀器操作簡(jiǎn)便、多功能化、精度高表示贊賞。

光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)xLSA100是一款性價(jià)比較高的產(chǎn)品，它以測(cè)量靜態(tài)接觸角、表面張力為基礎(chǔ)，可以擴(kuò)展成一臺(tái)測(cè)量滯留力、滾動(dòng)角、震蕩/擴(kuò)張液滴測(cè)量和俯視法測(cè)量不均勻液體的接觸角的儀器,還可以完成特殊基線的測(cè)量、高速記錄吸收材料的吸收過程和實(shí)時(shí)跟蹤顯示體積變化等功能。

旭川化學(xué)以不斷提升自主創(chuàng)新能力，以技術(shù)占領(lǐng)市場(chǎng)高地為理念，對(duì)技術(shù)研發(fā)方面嚴(yán)格要求，此次能選擇我司產(chǎn)品，是對(duì)我司的認(rèn)可和鼓舞。

北京東方德菲儀器有限公司以誠(chéng)信為本，客戶至上的經(jīng)營(yíng)理念，致力于成為客戶的信賴的終生戰(zhàn)略合作伙伴，持續(xù)不斷地為客戶提供高精度、高質(zhì)量的、有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，幫助客戶在科研的道路上有越走越遠(yuǎn)。

LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x是基于視頻光學(xué)圖像分析測(cè)量原理的接觸角、表面張力/表面能、潤(rùn)濕性和其它相關(guān)表面屬性的分析測(cè)量?jī)x器，按性能、功能、自動(dòng)化程度、可擴(kuò)展性和方法原理分為L(zhǎng)SA60，LSA100和LSA200以及LSA MOB-X四大系列。

LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x可以提供如下測(cè)量：

? 液體在固體表面接觸角的測(cè)量，包括靜態(tài)接觸角，動(dòng)態(tài)接觸角(前進(jìn)角/后退角)；

? 液體在固體表面滾動(dòng)角的測(cè)量；

? 表面張力測(cè)量：液體(包括熔融液體)在各種溫度下的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)表面張力；

? 界面張力測(cè)量：液/液-體系在各種溫度下的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)界面張力；

? 液體表面張力值的極性、非極性等組分的測(cè)量；

? 臨界膠束濃度(CMC)的測(cè)量：各種不同表面活性劑體系的CMC測(cè)量，包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)CMC；

? 液體在固體表面的潤(rùn)濕、鋪展、滲透/吸收等屬性的測(cè)量和表征；

? 液體在多孔性固體表面(包括在高分子薄膜和礦物質(zhì)表面)的潤(rùn)濕、鋪展、滲透 / 吸收等屬性的測(cè)量和表征；

? 液體在固體表面的粘附力測(cè)量；

? 液體在固體表面的滯留力測(cè)量；

? 固體表面自由能及其各組分(極性、非極性、…)的測(cè)量；

? 固體表面對(duì)各種不同液體的潤(rùn)濕性和粘附力的分析和評(píng)估；

? 表面的清潔度、表面均勻性的測(cè)量和評(píng)估；

? 低至0度的接觸角的準(zhǔn)確測(cè)量；

? 凹表面處接觸角的無(wú)損害測(cè)量；

......

LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，比如表面活性劑、手機(jī)制造、涂料油墨、造紙印刷，紡織纖維、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，接觸角測(cè)量?jī)x已經(jīng)成為了一項(xiàng)評(píng)估表界面性能的重要儀器。

        纖維在液體基質(zhì)中的潤(rùn)濕行為在紡織工業(yè)和高級(jí)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造中起著重要作用。纖維樣品的尺寸可能介于外徑5μm（如超細(xì)纖維）至數(shù)毫米（如金屬絲等）之間，由于纖維樣品的圓柱形狀和微小直徑，液滴表面在接近三相接觸點(diǎn)時(shí)會(huì)急劇變化，甚至出現(xiàn)拐點(diǎn)（座滴的輪廓在平面樣品上永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)），導(dǎo)致直接在纖維樣品上測(cè)量接觸角通常比在平面上要困難得多。

        單一纖維的接觸角，是基于對(duì)單絲上單個(gè)液滴的直接微觀觀測(cè)，通過液滴的輪廓采用完全不同的計(jì)算算法來(lái)確定接觸角。

        用于描述和計(jì)算液滴在單絲（DoF）體系接觸角的數(shù)學(xué)模型，是基于與測(cè)量常規(guī)座滴接觸角相同的Laplace-Young方程（參見下圖的公式）。然而，邊界條件的選取有很大差別，這導(dǎo)致液滴的輪廓完全不同。如果可以精確測(cè)量液滴的長(zhǎng)度l 和高度 h，則可以根據(jù)系統(tǒng)方程計(jì)算接觸角，該方程稱為ZD液滴長(zhǎng)-高法（MLH）。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，很難精確測(cè)量液滴ZD長(zhǎng)度l，特別是對(duì)于直徑小于15μm的超細(xì)纖維，因?yàn)楹茈y從視覺上或數(shù)學(xué)上明確的識(shí)別纖維表面的三相接觸點(diǎn)。然而，接觸角的數(shù)值即使對(duì)液滴長(zhǎng)度l值中的微小誤差也相當(dāng)敏感。

        為了克服這一困難，LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的SurfaceMeter軟件采用了多種計(jì)算方法，通過DoF體系的液滴外形來(lái)計(jì)算接觸角。除了ZD液滴長(zhǎng)-高法之外，它還提供了廣義液滴長(zhǎng)-高法（GLH）。GLH法不僅通過(l, h)數(shù)值對(duì)確定接觸角的值，而且還根據(jù)許多其它輪廓坐標(biāo)對(duì)確定接觸角的值。因此，采用整個(gè)液滴輪廓進(jìn)行計(jì)算，而不僅僅是MLH法那樣只使用兩個(gè)，這使得該方法更加可靠和精確。

        直徑小于15μm的微纖維上的液滴體積通常小于100pl（皮升），因此，這類測(cè)量需要使用特殊的皮升注射單元。此外，還需要適用于微纖維的高倍光學(xué)系統(tǒng)和特殊樣品臺(tái)。

        除DoF法外，LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x還提供了另一種光學(xué)方法，用于研究直徑范圍從幾微米到幾毫米的單絲的潤(rùn)濕行為，這就是所謂的Liquid-Bridge Meniscus (LBM)液橋法。

與DoF法相比，LBM法可以測(cè)量大于90度的接觸角。LBM法也考慮了重力因素，因此這種方法可用于測(cè)量任意尺寸的單絲。此外，由于有足夠多的液相，因此液體的蒸發(fā)對(duì)于LBM法來(lái)說(shuō)根本不是問題，而對(duì)于DoF來(lái)說(shuō)則是一個(gè)嚴(yán)重的問題。

        借助DoF法和LBM法，LAUDA Scientific為客戶提供了目前市場(chǎng)上ZJ的單一纖維測(cè)量方法，用于研究從微米級(jí)的超細(xì)纖維到毫米級(jí)的圓棒的潤(rùn)濕性。借助于粉末和多孔樣品模塊（POM），超細(xì)纖維也可以作為纖維束進(jìn)行研究。

( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)。 

       德國(guó)LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用光學(xué)懸滴分析法測(cè)量臨界膠束濃度(CMC)，CMC擴(kuò)展模塊可適配于LSA系列所有光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x，基于全自動(dòng)懸滴分析（faPDA）方法，可實(shí)現(xiàn)CMC全自動(dòng)測(cè)量。 與市場(chǎng)上傳統(tǒng)的基于力學(xué)天平的方法相比，它提供了全新的測(cè)量方法和全自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單?？蓱?yīng)用于科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。

       CMC擴(kuò)展模塊主要由雙注射泵，一或兩個(gè)電磁攪拌器以及軟件包組成。

測(cè)量可以完全自動(dòng)進(jìn)行而無(wú)需監(jiān)測(cè)。而且，無(wú)論出于何種原因，您都可以中斷或暫停測(cè)量過程，稍后可以再繼續(xù)測(cè)量。測(cè)量完成后，發(fā)現(xiàn)最初設(shè)置的濃度終點(diǎn)不夠高，您可以添加額外步驟以擴(kuò)展?jié)舛确秶?/p>

       通過IFT與濃度的曲線，可以輕松確定CMC值和其他相關(guān)參數(shù)。

       通過測(cè)量IFT與時(shí)間和濃度的變化關(guān)系，不僅可以確定IFT與濃度[ IFT（c）] 在準(zhǔn)平衡態(tài)（靜態(tài)）下的關(guān)系以獲得相應(yīng)的靜態(tài)CMC值，而且還可以測(cè)量在任何表面/界面形成時(shí)間點(diǎn)的IFT與濃度的相關(guān)性，以獲得全面的IFT /表面活性劑濃度/界面形成時(shí)間[ IFT（c，t）] 的關(guān)系，從而得到CMC數(shù)值與時(shí)間(界面形成時(shí)間)的曲線，即動(dòng)態(tài)CMC數(shù)值曲線 CMC (t)。后者在諸如高速印刷，發(fā)泡等快速動(dòng)態(tài)工業(yè)過程中極其重要。

簡(jiǎn)單總結(jié)一下，基于faPDA的CMC模塊的一些獨(dú)特功能：

|| 全自動(dòng)，無(wú)需監(jiān)測(cè)即可完成測(cè)量；

|| 可暫停、中斷，并繼續(xù)測(cè)量；

|| 終點(diǎn)濃度在測(cè)量完成后仍可擴(kuò)展；

|| 適用于各種表面活性劑；

|| 一次測(cè)量即可確定靜態(tài)CMC以及動(dòng)態(tài)CMC。

技術(shù)參數(shù) :

表面/界面張力精度；準(zhǔn)確度；測(cè)量范圍：0.01%； 0.1%；10-3 – 2000 mN/m.

表面活性劑的濃度范圍：母液濃度0 –70%

濃度節(jié)點(diǎn)數(shù)：無(wú)限制

測(cè)量模式：靜態(tài)CMC，動(dòng)態(tài)CMC

測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)度：從大約30分鐘到幾個(gè)小時(shí)（取決于參數(shù)設(shè)置）

        近日，我司工程師前往廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院安裝調(diào)試了一臺(tái)德國(guó)LAUDA Scientific 品牌的LSA60型光學(xué)接觸角張力測(cè)量?jī)x。

        客戶是廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院的區(qū)然雯老師，區(qū)老師主要研究可再生吸附材料在鹽水淡化、廢水濃縮、選擇性資源回收等方面的應(yīng)用，為綠色環(huán)保貢獻(xiàn)力量。

        LSA60光學(xué)接觸角張力測(cè)量?jī)x配備了接觸角、表界面張力、固體表面自由能等測(cè)量功能。工程師現(xiàn)場(chǎng)為客戶詳細(xì)講解了儀器的原理，軟件及硬件的操作?？蛻糁饕芯勘∧ぜ拔詹牧系臐?rùn)濕性和滲透性，培訓(xùn)時(shí)工程師采用客戶樣品進(jìn)行測(cè)試，得到了很好的重復(fù)性，并獲得了用戶的好評(píng)。

        北京東方德菲儀器有限公司將一如既往地為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和高品質(zhì)的專業(yè)儀器。

       當(dāng)將表面活性劑連續(xù)添加到溶液中時(shí)，溶液的某些物理性質(zhì)，例如表面張力、電導(dǎo)率等，會(huì)隨著溶液中表面活性劑濃度的增加而明顯變化。這些變化是由于游離表面活性劑分子的增加導(dǎo)致的，游離表面活性劑分子以游離物質(zhì)的形式存在于溶液中和/或吸附在表面/界面層。開始時(shí)，添加的表面活性劑分子優(yōu)先吸附在表面/界面上，以減小表面/界面（以及整個(gè)系統(tǒng)）的自由能；隨著濃度繼續(xù)增加，表面活性劑分子的表面/界面覆蓋率逐漸接近其飽和度。當(dāng)表面活性劑濃度達(dá)到這個(gè)水平時(shí)，額外添加的表面活性劑分子開始在溶液中自發(fā)形成膠束，以降低系統(tǒng)的總能量。臨界膠束濃度（CMC）是膠束開始形成、并且所有額外添加的表面活性劑都會(huì)形成膠束的，那一點(diǎn)的表面活性劑濃度。

       在到達(dá)CMC之前，表面張力受表面活性劑濃度的強(qiáng)烈影響。達(dá)到CMC之后，即便進(jìn)一步增加表面活性劑的濃度，表面張力也相對(duì)穩(wěn)定。CMC是用于測(cè)量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 其值還取決于溫度、壓力以及其他表面活性物質(zhì)和電解質(zhì)的存在。通常采用篩選程序來(lái)尋找到特定條件下的ZJ配方。

       在可用于測(cè)定CMC的方法中，最常用的是基于表面/界面張力（IFT）測(cè)量的方法。通常使用基于Du Noüy環(huán)法或Wilhelmy板法的力學(xué)張力儀，來(lái)測(cè)定IFT。然而，無(wú)論是Wilhelmy板法還是Du Noüy環(huán)法都不適合于測(cè)量含有表面活性劑的溶液。板法遇到的問題是表面活性劑分子會(huì)吸附在Wilhelmy板金屬（通常是鉑金）表面上，這會(huì)引起明顯的測(cè)量誤差，甚至可能會(huì)影響溶液中表面活性劑的濃度。環(huán)法原則上僅適用于單組分（即純凈）液體。當(dāng)樣品包含表面活性劑時(shí)，通常難以徹底清潔環(huán)，此外，也不可能獲得與特定的動(dòng)態(tài)或平衡狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的表面張力值。

       與這些傳統(tǒng)方法形成鮮明對(duì)比的是，LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用光學(xué)懸滴分析(PDA)法測(cè)量臨界膠束濃度(CMC)，光學(xué)懸滴分析方法在準(zhǔn)確性、可靠性、方便性和對(duì)包含各種表面活性劑的溶液的適用性，以及自動(dòng)化程度方面，都顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。這是與測(cè)定CMC有關(guān)的一些功能：

1) 較高的JD和相對(duì)精密度：0.1%（JD）或0.01%（相對(duì)）；

2) 非常廣泛的測(cè)量范圍：從約10-3到幾千mN/m；

3) WM的適用于測(cè)量表面和界面張力；

4) 涵蓋了一個(gè)巨大的時(shí)間跨度：從界面形成后不久（約50毫秒）到幾乎無(wú)限。所有與時(shí)間相關(guān)的（IFT）值都可以從單個(gè)液滴/界面獲得； 

5) 形成的液體界面與固體載體表面之間的接觸面積很?。珊雎裕?，這大大減少了由于表面活性劑分子吸附到固體表面上而引起的問題；

6) 可進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量：全自動(dòng)懸滴分析（faPDA）。

        臨界膠束濃度(CMC)是用于測(cè)量和表征表面活性劑的重要參數(shù)，必須通過實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。德國(guó)LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用光學(xué)懸滴分析法測(cè)量臨界膠束濃度(CMC)，LSA系列光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x配備CMC擴(kuò)展模塊，CMC擴(kuò)展模塊主要由雙注射泵，一或兩個(gè)電磁攪拌器以及軟件包組成。測(cè)量可以完全自動(dòng)進(jìn)行而無(wú)需監(jiān)測(cè)。與傳統(tǒng)的基于力學(xué)天平法測(cè)量CMC相比，它提供了全新的測(cè)量方法和全自動(dòng)的測(cè)量設(shè)備，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)。

        與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比，LAUDA Scientific光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x采用的光學(xué)懸滴分析法在準(zhǔn)確性、可靠性、方便性和對(duì)包含各種表面活性劑的溶液的適用性，以及自動(dòng)化程度方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

基于光學(xué)懸滴分析法的CMC模塊的一些獨(dú)特功能：

|| 適用于測(cè)量表面和界面張力；

|| 全自動(dòng)，無(wú)需監(jiān)測(cè)即可完成測(cè)量；

|| 可暫停、中斷，并繼續(xù)測(cè)量；

|| 終點(diǎn)濃度在測(cè)量完成后仍可擴(kuò)展；

|| 適用于各種表面活性劑；

|| 一次測(cè)量即可確定靜態(tài)CMC以及動(dòng)態(tài)CMC。

技術(shù)參數(shù) :

表面/界面張力精度：0.01%；

表面/界面張力準(zhǔn)確度： 0.1%；

表面/界面張力測(cè)量范圍：10^-3–2000 mN/m.

表面活性劑的濃度范圍：母液濃度0–70%

濃度節(jié)點(diǎn)數(shù)：無(wú)限制

測(cè)量模式：靜態(tài)CMC，動(dòng)態(tài)CMC

測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)度：從大約30分鐘到幾個(gè)小時(shí)（取決于參數(shù)設(shè)置）